[发明专利]一种基于LabVIEW静电电位检测系统

说明书

技术领域

本发明具体地是涉及一种基于LabVIEW静电电位检测系统。

背景技术

静电对人们的日常生产和生活的影响越来越大，静电的应用和危害也日益引起世界的关注，一方面静电技术已被广泛地应用到各行各业，例如电子相机、静电复印机等；另一方面，静电造成的危害甚至灾难也时有发生，例如静电的放电引起爆炸、干扰通信等。因此迫切需要研制方便而有效的静电测量装置。

目前，国内静电测量方法大都采用直接感应式和旋叶式，直接感应式稳定性差、易受干扰；旋叶式运行靠高速电机驱动，功耗多，体积大，可靠性差，不适合长期使用；一般，国外大都采用振动电容式原理测量静电。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提出一种基于LabVIEW静电电位检测系统。本发明具有具有准确度高，稳定性好、抗干扰等特点，适合长期使用；基于虚拟仪器的静电电位测试系统可以有效解决动态作业中静电电位测试问题。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种基于LabVIEW静电电位检测系统，包括静电电位检测系统、数据采集与控制部分、上位机；其结构要点是：所述静电电位检测系统包括压电陶瓷驱动器、振动电容器，所述压电陶瓷驱动器连接振动电容器；所述数据采集与控制部分包括放大电路模块、数据采集卡、A/D转换模块、USB接口模块；所述静电电位检测系统连接数据采集与控制部分；所述数据采集与控制部分连接上位机，所述数据采集与控制部分的放大电路模块与数据采集卡连接、数据采集卡与A/D转换模块连接、A/D转换模块与USB接口模块连接；其中所述上位机通过串口模块与静电电位检测系统连接。

作为本发明的一种优选方案，所述上位机采用LabVIEW8.5虚拟软件来进行编程，软件设计采用了结构化、模块化的设计思想，软件由2个模块组成：（1）信号采集模块：用于实现通道数据采集，数据采集卡采集模拟信号，通过软件来控制和启动A/D转换模块，并实时监控数据的采集过程；（2）信号处理模块：对采集的数据进行滤波与实时分析计算，并将处理后的信号波形在上位机的屏幕上显示，同时存储到计算机中。

作为本发明的另一种优选方案，所述数据采集卡采用基于USB总线的USB2089数据采集卡，直接和计算机的USB接口相连，主要应用于信号采集、过程控制等场合。

作为本发明的另一种优选方案，所述A/D转换模块采用AD7899转换器，所述AD7899转换器带有16单端模拟信号输入和8双端模拟信号输入。

本发明的有益效果是。

本发明利用压电陶瓷的逆压电效应，设计了一种以压电陶瓷驱动器的其中一个极板进行振动，并基于振动电容式原理设计了一种新型非接触静电测量方法，该方法具有准确度高，稳定性好、抗干扰等特点，适合长期使用。虚拟仪器是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，相对于传统仪器，无论是开发还是应用，灵活性都更好，传统的测试仪器因为功能和模块都是固定，很难解决动态测试中的“实时性”和“复杂性”等问题，而以“软件为核心”的虚拟仪器技术，具有用户定制功能和模块，工作方式灵活，数据分析能力强大，基于虚拟仪器的静电电位测试系统可以有效解决动态作业中静电电位测试问题。

本发明的基于LabVIEW静电电位检测系统在硬件上利用压电陶瓷效应、振动电容原理设计静电传感器及采用USB接口的数据采集卡，软件上编写LabVIEW程序，调用API函数和DLL函数库的CLF节点，实现了上位机和USB接口之间的通信，同步完成对数据采集卡的驱动，使用滤波器消除噪声，提高其抗干扰能力。该系统具有控制、检测和信号分析处理能力，可以完成对静电电位的检测。综上所述，本发明硬件方面，实现了静电电位的检测；软件方面，实现了在LabVIEW的平台下，通过访问动态链接库DLL来驱动数据采集卡以实现对信号的实时检测，同时将对采集到的数据进行实时的显示、处理和保存。

附图说明

图1是本发明一种基于LabVIEW静电电位检测系统的硬件结构框图。

图2是本发明一种基于LabVIEW静电电位检测系统的数据采集流程图。

具体实施方式